高考物理第一轮复习第七章 本章学科素养提升
2022届高考物理人教版一轮复习课件：核心素养提升 第七章 静 电 场
【解析】选 C、D。设第 1 s 内粒子的加速度为 a1，第 2 s 内的加速度为 a2， qE
由 a＝ m 可知，a2＝2a1，可知，1.5 s 末粒子的速度为零，然后反方向运动， 至 3 s 末回到原出发点，粒子的速度为 0，由动能定理可知，此过程中电场力 做功为零，综上所述，可知 C、D 正确。
B．t＝T4 时刻进入的粒子到达电场右边界的速度最大 C．t＝T4 时刻进入的粒子到达电场右边界时距 B 板的距离为d4 D．粒子到达电场右边界时的动能与何时进入电场无关
【解析】选 A、D。任意时刻进入的粒子在水平方向的分运动都是匀速直线运 L
动，则由 L＝v0t，得 t＝v0 ，由于 L、v0 都相等，所以到达电场右边界所用时 间都相等，且都为 T，选项 A 正确；粒子在竖直方向做周期性运动，匀加速和 匀减速运动的时间相等，加速度也相同，所以到达电场右边界时速度的变化 量为零，因此粒子到达电场右边界时的速度大小等于进入电场时初速度大小， 与何时进入电场无关，选项 B 错误、D 正确；
核心素养提升 第七章
1．此类题型一般有三种情况： (1)粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解)； (2)粒子做直线往返运动(一般分段研究)； (3)粒子做偏转运动(一般根据交变电场的特点分段研究)。 2．两条分析思路：一是力和运动的关系，根据牛顿第二定律及运动学规律分 析；二是功能关系。
3．注重全面分析(分析受力特点和运动规律)，抓住粒子的运动具有周期性和 空间上具有对称性的特征，求解粒子运动过程中的速度、位移等，并确定与 物理过程相关的边界条件。
mg
v2
度最小，即在 D 点小球对圆轨道的压力恰好为零，有cos60° ＝m r ，解得 v
＝ 2gr 。在小球从圆轨道上的 A 点运动到 D 点的过程中，有 mgr(1＋cos602
2021高考物理课标全国版一轮课件：第7章 静电场核心素养提升
◎核心素养提升——科学思维系列
(五)高考压轴题的解题策略② ——“一明、二画＋一选”
物理计算题历来是高考拉分题，试题综合性强，涉及物理过程较多，所给物理 情境较复杂，物理模型较模糊甚至很隐蔽，运用的物理规律也较多，对考生的各项 能力要求很高，为了得到理想的分值，应做到细心审题、用心析题、规范答题．
细心审题 1．“一明” ――→ 明过程，快速建模 物理计算题中研究对象所经历的过程往往比较复杂，在审题获取关键词语、隐 含条件后，就要建立相应的物理模型，即对研究对象的各个运动过程进行剖析，建 立起清晰的物理情境，确定每一个过程对应的物理模型、规律及各过程间的联系．
用心析题 2．“二画” ――→ 画受力图，画情境示意图 认真阅读题目、分析题意、搞清题述物理状态及过程，并用简图(示意图、运动 轨迹图、受力分析图、等效图等)将这些状态及过程表示出来，以展示题述物理情境、 物理模型，使物理过程更为直观、物理特征更加明显，进而快速简便解题．
v1－a3t1＝v2＋a2t1 而 v1＝a1t0，v2＝a2t0 由两者位移关系1t20＋a1t0·t1－12a3t21－12a2(t0＋t1)2＝L
(2 分)
联立并代入数值得 t0＝
14 2
s．
• 答案 见解析
(2 分)
•解决带电体的力电综合问题的一般思路
单元过关检测(七)
看
观
谢
谢
• (1)所施加的匀强电场的电场强度多大？ • (2)若某时刻撤去电场，物块恰好不从小车右端滑下，则电场
• [审题指导]
• 规范解答 (1)由图示受力关系可知物块在电场力及摩擦力作 用下向右做匀加速运动，小车在摩擦力作用下向右做匀加速 运动，由牛顿第二定律知
高考物理一轮复习课件第七章核心素养提升科学思维系列
06
总结反思与未来学习规划
本章知识点总结回顾
01
知识点一
牛顿运动定律的应用
02
03
04
知识点二
动量定理和动量守恒定律
知识点三
机械能守恒定律和能量转化与 守恒
知识点四
万有引力定律及其应用
易错难点剖析及应对策略
易错点一
对牛顿运动定律理解不透彻，导致应用时出 错
应对策略一
加强对牛顿运动定律的理解，多做相关练习题 ，掌握其应用方法。
核心素养重要性
物理学科的核心素养是学生综合素养的重要组成部分，对于 提高学生的物理学科能力和综合素质具有重要作用。同时， 核心素养也是高考物理考试的重要考查内容，对于学生的高 考成绩具有重要影响。
科学思维在物理学习中的应用
01
模型构建
科学思维在物理学习中的应用之一是通过构建物理模型来简化和理解复
杂的物理现象。例如，通过建立质点、刚体等模型，可以方便地研究物
章节内容
本章节主要涵盖了物理学科的核 心素养，包括物理观念、科学思 维、实验探究、科学态度与责任 等方面的内容。
学习目标
通过本章节的学习，学生应该能 够理解和掌握物理学科的核心素 养，具备运用科学思维方法分析 和解决物理问题的能力。
核心素养定义与重要性
核心素养定义
物理学科的核心素养是指学生在物理学习过程中所形成的， 能够适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能 力，包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任 等方面。
机械能守恒定律
在只有重力或弹力做功的情况下，物 体的动能和势能可以相互转化，而机 械能总量保持不变。
解题思路与方法总结
受力分析
对物体进行受力分析，明确物体受到的各个力的大小和方向，是 解题的基础。
高考物理大一轮复习第七章静电场本章学科素养提升学案20190325354.docx
第七章 静电场(1)等效重力法将重力与电场力进行合成，如图1所示，图1则F 合为等效重力场中的“重力”，g ′＝F 合m为等效重力场中的“等效重力加速度”，F 合的方向等效为“重力”的方向，即在等效重力场中的“竖直向下”方向．(2)物理最高点与几何最高点在“等效力场”中做圆周运动的小球，经常遇到小球在竖直平面内做圆周运动的临界速度问题．小球能维持圆周运动的条件是能过最高点，而这里的最高点不一定是几何最高点，而应是物理最高点．几何最高点是图形中所画圆的最上端，是符合人眼视觉习惯的最高点．而物理最高点是物体在圆周运动过程中速度最小的点．例1 如图2所示的装置是在竖直平面内放置的光滑绝缘轨道，处于水平向右的匀强电场中，带负电荷的小球从高为h 的A 处由静止开始下滑，沿轨道ABC 运动并进入圆环内做圆周运动．已知小球所受电场力是其重力的34，圆环半径为R ，斜面倾角为θ＝60°，s BC ＝2R .若使小球在圆环内能做完整的圆周运动，h 至少为多少？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)图2答案 7.7R解析 小球所受的重力和电场力都为恒力，故可将两力等效为一个力F ，如图所示．可知F ＝1.25mg ，方向与竖直方向成37°角．由图可知，小球做完整的圆周运动的等效最高点是D 点，设小球恰好能通过D 点，即到达D 点时圆环对小球的弹力恰好为零．由圆周运动知识得：F ＝mv D 2R ，即：1.25mg ＝m v D 2R小球由A 运动到D 点，由动能定理结合几何知识得：mg (h －R －R cos37°)－34mg ·(htan θ＋2R ＋R sin37°)＝12mv D 2，联立解得h ≈7.7R . 例2 如图3所示，半径为r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m 、带电荷量为＋q 的珠子，现在圆环平面内加一个匀强电场，使珠子由最高点A 从静止开始释放(AC 、BD 为圆环的两条互相垂直的直径)，要使珠子沿圆环依次经过B 、C 刚好能运动到D .(重力加速度为g )图3(1)求所加电场的场强最小值及所对应的场强的方向；(2)当所加电场的场强为最小值时，求珠子由A 到达D 的过程中速度最大时对环的作用力大小；(3)在(1)问电场中，要使珠子能完成完整的圆周运动，在A 点至少应使它具有多大的初动能？答案 见解析解析 (1)根据题述，珠子运动到BC 弧中点M 时速度最大，作过M 点的直径MN ，设电场力与重力的合力为F ，则其方向沿NM 方向，分析珠子在M 点的受力情况，由图可知，当F 电垂直于F 时，F 电最小，最小值为：F 电min ＝mg cos45°＝22mg F 电min ＝qE min 解得所加电场的场强最小值E min ＝2mg 2q，方向沿∠AOB 的角平分线方向指向左上方． (2)当所加电场的场强为最小值时，电场力与重力的合力为F ＝mg sin45°＝22mg 把电场力与重力的合力看做是“等效重力”，对珠子由A 运动到M 的过程，由动能定理得 F (r ＋22r )＝12mv 2－0 在M 点，由牛顿第二定律得：F N －F ＝m v 2r联立解得F N ＝(322＋1)mg 由牛顿第三定律知，珠子对环的作用力大小为F N ′＝F N ＝(322＋1)mg . (3)由题意可知，N 点为等效最高点，只要珠子能到达N 点，就能做完整的圆周运动，珠子在N 点速度为0时，所需初动能最小，此过程中，由动能定理得：－F (r －22r )＝0－E k A 解得E k A ＝2－12mgr .精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
高考物理一轮总复习精品课件 第7章 静电场 微专题 素养提升
二、Ep-x图象
1.根据电势能的变化可以判断静电力做功的正负:电势能减少,静电力做正
功;电势能增加,静电力做负功。
2.根据ΔEp=-W=-Fx,图象Ep-x斜率的绝对值表示静电力的大小。
三、E-x图象
1.E-x图象反映了电场强度随位移变化的规律,E>0表示电场强度沿x轴正方
离子在质量分析器中反射相同次数,求待测离子质量m1。
解题指导:对于这类联系实际生产、生活、科技等情境的题目,往往是“高
起点、低落点”,不管题目涉及的情境多么“高、大、上”,我们解题要通过
情境看物理本质。以本题为例,我们审题时不要被“多反射飞行时间质谱
仪”吓住,我们只关心它实际上就是带电粒子在电场中的加速问题,按一般
法正确的是(
)
A.两固定点电荷都带负电
B.小球经过x=0处的速度最大
C.可以求出x=0处的电场强度大小和方向
D.若已知带电小球经过x=0处的速度为v,则可以求出x=2L和x=0两个位置
的电势差
解题指导:(1)电场线从正电荷出发到无穷远(负电荷)终止,故离正电荷越近,
电势越高;
(2)根据φ-x图象切线的斜率为零,得出电场强度为零可进一步求出B电荷的
A.图甲中,试探电荷在O点受到的静电力为零
B.图甲中,电场强度沿x轴正方向
C.图乙中,x1处的电场强度小于x2处的电场强度
D.图乙中,x1处的电势高于x2处的电势
答案:D
)
解析:根据ΔEp=-W电=Fx可知Ep-x图象斜率的绝对值表示静电力的大小,故
图甲中,试探电荷在O点受到的静电力不为零,沿x轴正方向电势能增大,则
电荷量,进而求出x=0处的电场强度大小和方向;
高考物理一轮复习第七讲提升核心素养规范解题提高成绩课件
的滑动摩擦因数。
(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°,并固
定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少?(sin
37°=0.6 cos 37°=0.8)
【解析及答案】(1)设小球所受的风力为F,支持力为FN,摩擦力为
Ff,小球质量为m。
当杆水平固定,即θ=0时,由题意得:F=μmg①
种“典型”的物理模型的“个性色彩”,根据相应特征和规律所列出的
方程也必将具有某种独特的形式,而求解这些具有独特形式的方程
组时,也将会按照不同模型的不同特征,应用不同的演算技巧。
第三,方程结构“繁琐”时的演算技巧。在一些物理习题中,根据相
关的物理规律所列出的方程,其结构形式有时会十分“繁琐”,这也必
将给求解方程(组)的演算带来一定的困难。但若能在演算中针对
=
3
将 F=0.5mg 代入上式得 a= g⑥
4
1
由运动学公式得:s=2at2⑦
8
所以 t= 3⑧
联立③④⑤式得:a=
【评析】解题时有受力分析图,有文字说明,又假设了几个物理
量(F、FN、Ff、m),交代了公式的来龙去脉,(①式由题意得到,③④
⑦式由物理规律得到,⑥式由联立方程组得到)、有运算过程(将字
同结构特征的方程作出相同的数学操作,以及在具有相同结构特征
的方程之间采用“比”这种特殊的数学操作,这样往往能使相应的演
算收到奇效。
第二,物理模型“典型”时的演算技巧。在一些物理习题中,由于所
给出的物理过程是由极为“典型”的物理模型所参与和经历的,因而
这样的过程所具备的特征和所遵循的规律也就不可避免的带有这
在这种情况下,又往往可以借助于求解方程组时的演算技巧来使物
2024年高考物理第一轮复习课件：章末提升 核心素养提升(十三)
2024年高考物理第一轮复习课件：章末提升核心素养提升(十三)(共26张PPT)核心素养提升(十三)一新教材经典素材[素材展示]新教材人教版选择性必修第三册第30页练习与应用第2题“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。
操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上(如图)。
假设加热后小罐内的空气温度为80 ℃，当时的室温为20 ℃，大气压为标准大气压，小罐开口部位的直径请按照片中的情境估计。
当罐内空气变为室温时，小罐内的空气对皮肤的压力大概有多大？不考虑因皮肤被吸入罐内导致空气体积变化的影响。
答案：2．35×102 N[素材链接]拔火罐拔罐是以罐为工具，利用燃火、抽气等方法产生负压，使之吸附于体表，造成局部瘀血，以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的疗法。
拔罐疗法在中国有着悠久的历史，早在帛书《五十二病方》中就有关于“角法”的记载，角法就类似于后世的火罐疗法。
而国外古希腊、古罗马时代也曾经盛行拔罐疗法。
答案：D2．“拔火罐”是我国传统养生疗法之一。
如图所示，医生先用点燃的酒精棉球加热火罐内的空气，随后迅速把火罐倒扣在需要治疗的部位，火罐便会紧贴皮肤，这是因为假设火罐内气体体积不变，_________ __________________________；若加热后火罐内气体的温度为77 ℃，当时的室温为28 ℃，标准大气压强为1×105 Pa，则当罐内气体的温度降为室温时，对应的压强为________________Pa。
压强减小，内外压强差增大温度降低，8．6×104压强恒为p0，重力加速度为g，汽缸内的气体可视为理想气体，求：(1)闭合开关后缸内气体的压强；(2)酒精棉球熄灭时缸内气体的温度T与环境温度T0的比值；(3)若从酒精棉球熄灭到最终稳定的过程中气体放出的热量为Q，求气体内能的变化。
5届高考物理大一轮精讲(夯实必备知识+精研疑难要点+提升学科素养)7.1 部分电路欧姆定律 电功及电功率课件
W 解析：电功率公式 P＝ t ，功率越大，表示电流做功越快．对于 P 2 P 一段电路，有 P＝IU，I＝U，焦耳热 Q＝U Rt，可见 Q 与 P、 U、t 都有关．所以，P 越大，Q 不一定越大，A 不对．W＝UIt U 是电功的定义式， 适用于任何电路， 而 I＝ 只适用于纯电阻的电 R 路，B 对．在非纯电阻的电路中，电流所做的功＝焦耳热＋其他 形式的能，所以 W＞Q，即 UI＞I2R，C 正确．Q＝I2Rt 是焦耳热 的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，D 正确．
U 解析：R＝ I 是电阻的定义式，导体电阻由导体自身性质决定，与 U、I 无关．当导体两端电压 U 加倍时，导体内的电流 I 也加倍， RS 但比值(R)仍不变，所以 A 错，B 对；ρ＝ l 是导体电阻率的定义 式，导体的电阻率由材料和温度决定，与 R、S、l 无关，所以 C 错，D 对．
答案:B、D
[解析] 由于电离的气体中的电子和正离子同时导电，则流过电 源的电荷量 q 跟煤粉吸附的电荷量 q q 2q′ q′ 的关系是： q′ ＝ ，而 q′ ＝ mnNAe ，所以 I ＝ t ＝ t ＝ 2 2mnNAe . t
2mnNAe [答案] t
[规律总结] 电流微观表达式的相关说明 (1)从微观上看，电流表达式为 I＝nqSv，电流由导体中的自由电 荷的密度、电荷定向移动的速率、导体的横截面积共同决定． (2)判断某个量与其他量的变化关系， 可以根据公式推导出该物理 量的表达式，就能看出该物理量与其他量是否有关，以及随其他 量的变化如何变化等． (3)电流的微观表达式在金属导体、静电除尘、电视机显像管等问 题中都有应用．
实验八:描绘小电 珠的伏安特性曲 线
第1单元 部分电路欧姆定律 电功及电功率
人教版高考物理一轮总复习精品课件 第七章 静电场 研专项 素养升级
在电场中遇到求解均匀带电圆环、带电平面、带电直杆等在某点的电场
强度问题时通常用到微元法。
三、补偿法
中学物理中很多计算公式都是通过对一些理想的、完整的模型研究而推
导出来的。但是在一些物理题目中往往会遇到一些实际的、残缺的模型,
比如要求有缺口的带电圆环、带电半球面的电场强度等,这些模型不便于
A.A板带正电
B.沿x轴正方向电势降低
C.电势差UbO=UOa=E0l
D.将电子沿x轴由a点移动到b点,电子的电势能不变
答案 D
)
解析 a、b间电场强度大小为E0且保持不变,则其为匀强电场,外侧电场强
度快速趋近于零,且都为负值,因此x轴为平行于两板的中心轴线,如图所示,
电场强度为负表示电场强度方向由B指向A,则A板带负电,选项A错误;两板
的变化情况,E-x图线与x轴所围图形“面积”表示电势差,两点的电势高低根
据电场方向判定。在与粒子运动相结合的题目中,可进一步确定粒子的电
性、动能变化、电势能变化等情况。
3.在这类题目中,还可以由E-x图象画出对应的电场,利用这种已知电场的
电场线分布、等势面分布或场源电荷来处理相关问题。
考向分析
静电场中的图象问题也是高考的热点内容之一,既能考查考生的理解能力、
静电喷涂、静电植绒、静电除尘等;应用电容器的有手机电容触摸屏、电
容式话筒、超级电容储存式现代电车等;应用带电粒子在电场中运动的有
冷冻电镜、高压电场干燥技术、反射式速调管、多反射飞行时间质谱仪
等。
考向分析
静电场技术在现代科技和实际生活中的应用符合“无情境、不命题”的原
则,预计在今后高考中会更加频繁地出现。这类问题既能很好地考查考生
(统考版)高考物理一轮复习 第七章 静电场 第1讲 电场的力的性质学生用书
第1讲电场的力的性质一、点电荷、电荷守恒定律1．点电荷：有一定的电荷量，忽略形状和________的一种理想化模型．2．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体________到另一个物体，或者从物体的一部分________到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持________．(2)起电方式：________、________、感应起电．(3)带电实质：物体带电的实质是________．二、库仑定律1．内容：________中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的________成正比，与它们的距离的________成反比．作用力的方向在它们的连线上．2．表达式：F＝________，式中k＝________ N·m2/C2，叫静电力常量．3．适用条件：(1)________中；(2)________．三、电场强度、点电荷的场强1．定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的________．2．定义式：E＝________．单位：N/C或V/m.3．点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度：E＝________．4．方向：规定________在电场中某点所受________的方向为该点的电场强度方向．5．电场强度的叠加：电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的________和，遵从________定则．四、电场线1．定义：为了形象地了解和描述电场中各点电场强度的________和________，在电场中画出一条条有方向的曲线，曲线上每点的________表示该点的电场强度方向，曲线的________表示电场强度的大小．2.五、处于静电平衡状态的导体的特点1．导体内部的场强________．2．导体是一个等势体，导体表面是等势面．3．导体表面处的场强方向与导体表面________．4．导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的________上．5．在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有净电荷．,生活情境1.如图所示，塑料梳子与头发摩擦后能吸引纸屑，经检验梳子所带的电荷为负电荷，则(1)梳子失去了一些电子( )(2)梳子得到了一些电子( )(3)头发得到了一些电子( )(4)头发和梳子间没有电子转移( )教材拓展2.[人教版选修3－1改编]如图所示，两个不带电的导体A和B用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则( )A．此时A带正电，B带负电B．此时A电势低，B电势高C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合3．[人教版选修3－1P15T5改编]如图所示为某区域的电场线分布，下列说法正确的是( )A．这个电场可能是正点电荷形成的B．D处的场强为零，因为那里没有电场线C．点电荷q在A点所受的电场力比在B点所受电场力小D．负电荷在C点受到的电场力方向沿C点切线方向考点一 库仑定律的理解与应用1．对库仑定律的理解 (1)F ＝kq 1q 2r 2，r 指两点电荷间的距离．对可视为点电荷的两个均匀带电球，r 为两球的球心间距．(2)当两个电荷间的距离r →0时，电荷不能再视为点电荷，它们之间的静电力不能认为趋于无穷大．2．库仑力具有力的共性(1)两个点电荷之间相互作用的库仑力遵从牛顿第三定律． (2)库仑力可使带电体产生加速度． (3)库仑力可以和其他力平衡．(4)某个点电荷同时受几个点电荷的作用时，要用平行四边形定则求合力．跟进训练1．如图所示，真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A 、B (均可看做点电荷)，分别带有－12Q 和＋Q 的电荷量，两球间静电力为F .现用一个不带电的同样的金属小球C 先与A 接触，再与B 接触，然后移开C ，接着再使A 、B 间距离增大为原来的2倍，则它们间的静电力大小为( )A ．3128F B ．5128F C ．364F D ．564F2．如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m 的点电荷A 、B ，A 带电＋Q ，B 带电－9Q .现引入第三个点电荷C ，恰好使三个点电荷均在静电力的作用下处于平衡状态，则C 的带电性质及位置应为( )A ．正，B 的右边0.4 m 处 B ．正，B 的左边0.2 m 处C ．负，A 的左边0.2 m 处D ．负，A 的右边0.2 m 处3．[2022·四川乐山模拟]如图，带电量分别为q a、q b、q c的小球，固定在等边三角形的三个顶点上，q a所受库仑力的合力F方向垂直于q a、q b的连线，则( ) A．q b、q c异号，且q c＝2q bB．q a、q b异号，且q b＝2q aC．q a、q c同号，且q c＝2q aD．q a、q b同号，且q b＝2q a4．如图所示，用两根长度均为l的绝缘轻绳将带正电的小球悬挂在水平的天花板下，小球的质量为m，轻绳与天花板的夹角均为θ，小球正下方距离也为l的A处一绝缘支架上同样有一个带电小球，此时轻绳的张力均为0，现在将支架水平向右移动到B处，B处位置与两轻绳结点的连线与竖直方向的夹角为θ，小球处于静止状态，若已知θ＝30°，则( ) A．A处的带电小球带负电B．支架在A处与在B处时两小球之间的库仑力大小之比为2∶3mgC．支架在B处时，左边绳子的张力为mg－√32mgD．支架在B处时，右边绳子的张力为mg＋√32[思维方法]解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的，只是在原来受力的基础上多了电场力．具体步骤如下：考点二电场强度的理解及计算2.电场强度的三个计算公式：例.[2021·湖南卷，4]如图，在(a，0)位置放置电荷量为q的正点电荷，在(0，a)位置放置电荷量为q的负点电荷，在距P(a，a)为√2a的某点处放置正点电荷Q，使得P点的电场强度为零．则Q的位置及电荷量分别为( )A．(0，2a)，√2q B．(0，2a)，2√2qC√2q√2q跟进训练5．[人教版必修第三册P17T6改编]如图所示，一个质量为30 g、带电荷量为－1.7×10－8C的半径极小的小球用绝缘丝线悬挂在某匀强电场中，电场线与水平面平行．当小球静止时，测得悬线与竖直方向夹角为30°，则匀强电场方向和大小为(g取10 m/s2)( )A.水平向右，5×106 N/CB．水平向右，1×107 N/CC．水平向左，5×106 N/CD．水平向左，1×107 N/C6．如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点A、B分别固定放置点电荷＋Q1和－Q2，x轴上的P点位于B点的右侧，且P点电场强度为零，则下列判断正确的是( )A．x轴上P点右侧电场强度方向沿x轴正方向B．Q1<Q2C．在A、B连线上还有一点与P点电场强度相同D．与P点关于O点对称的M点电场强度可能为零7．(多选)如图所示，在圆心为O、半径为R的圆周上等间距分布着三个电荷量均为q 的点电荷a、b、c，其中a、b带正电，c带负电．已知静电力常量为k，下列说法正确的是( )A.a受到的库仑力大小为√3kq23R2B．c受到的库仑力大小为√3kq23R2，方向由O指向cC．a、b在O点产生的场强为√3kqR2D．a、b、c在O点产生的场强为2kq，方向由O指向cR2考点三电场线的理解和应用1．电场线的应用(1)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大．(2)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向．(3)沿电场线方向电势逐渐降低．(4)电场线和等势面在相交处互相垂直．2．两种等量点电荷的电场线等量异种点电荷等量同种点电荷O点最大，向外逐渐减小O点为零，向外先变大后变小跟进训练8．如图所示是真空中两点电荷的周围的电场分布情况．图中O点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，OM＝ON.下列说法正确的是( )A．同一电荷在O、M、N三点所受的电场力相同B．同一电荷在O、M、N三点的电场力方向相同C．O、M、N三点的电场强度大小关系是E M＝E N>E OD．把另一自由电荷从M点静止释放，将沿MON做往复运动9．如图所示为静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是( )A．这个电场可能是负点电荷形成的B．C点处的场强为零，因为那里没有电场线C．点电荷q在A点受到的电场力比在B点受到的电场力大D．负电荷在B点时受到的电场力方向沿B点切线方向10．如图是一带电球体和一可视为点电荷的带电小球周围电场线的分布图，球体和小球所带电荷量相同，A为球体球心与小球连线在球体外的部分的中点，B、C为关于连线对称的两点．取无穷远处电势为零，以下说法正确的是( )A．小球一定带正电，带电球体一定带负电B．A点处的电势为零，B、C两点电场强度相同C．将带电粒子从B点移到C点电场力做功为零D．A点的电场强度小于B、C两点的电场强度第七章 静电场第1讲 电场的力的性质必备知识·自主排查一、 1．大小2．转移 转移 不变 摩擦起电 接触起电 得失电子 二、1．真空 电荷量的乘积 二次方 2．kq 1q 2r 29.0×1093．(1)真空 (2)点电荷 三、 1．比值 2． Fq 3．k Qr 24．正电荷 电场力 5．矢量 平行四边形 四、1．大小 方向 切线方向 疏密2．(1)正电荷 (2)相交 (3)场强 (4)场强方向 (5)降低 (6)垂直 五、(1)处处为零 (3)垂直 (4)外表面生活情境1．(1)× (2)√ (3)× (4)× 教材拓展2．解析：由感应起电可知，近端感应出异种电荷，故A 带负电，B 带正电，故A 项错误；处于静电平衡状态下的导体是等势体，故A 、B 电势相等，故B 项错误；先移去C ，则A 、B 两端的等量异种电荷又重新中和，而先分开A 、B ，后移走C ，则A 、B 两端的等量异种电荷就无法重新中和，故C 项正确，D 项错误．答案：C 3．答案：C关键能力·分层突破1．解析：根据库仑定律知：F ＝kQ·12Qr 2＝12kQ 2r 2，用不带电的小球C 与A 接触，则A 、C 的电荷量为Q A ＝Q C ＝－14Q ，C 与B 再接触，则B 的电荷量为Q B ＝＋38Q ，根据库仑定律知此时静电力大小：F ′＝k14Q·38Q (2r )2＝3128k Q 2r 2＝364F ，故C 正确，A 、B 、D 错误．答案：C2．解析：根据库仑定律，当C 在A 的左侧时，C 受到A 、B 库仑力的合力才可能为0，则C 在A 的左边；为使A 受到B 、C 的库仑力的合力为0，C 应带负电；设C 在A 左侧距A 为x 处，由于C 处于平衡状态，所以k Qqx 2＝9kQ·q(0.4+x )2，解得x ＝0.2 m ，C 正确．答案：C3．解析：根据题意可知，小球a 、c 之间存在排斥力，q a 、q c 同号，小球a 、b 之间存在吸引力，q a 、q b 异号，所以q b 和q c 异号，根据平行四边形法则，排斥力是吸引力的两倍，根据库仑定律F ＝kq 1q 2r 2，故F ac ＝kq a q c r 2、F ab ＝kq a q b r 2，根据题意得F ac ＝2F ab ，所以有q c ＝2q b ，故B 、C 、D 错误，A 正确．答案：A4．解析：当绝缘支架上的带电小球在A 位置时，轻绳的张力均为0，对其受力分析可知其只受重力和库仑力，因此两小球之间的库仑力为斥力，则A 处的带电小球带正电，故A 错误；根据库仑定律可得F ＝k Qqr 2，因此绝缘支架在A 处与在B 处时，两小球之间的库仑力大小之比F AF B＝r 22 r 12 ＝1cos 230°＝43，故B 错误；根据平衡条件知，F A ＝mg ，则支架在B 处时，两球间的库仑力为F B ＝34F A ＝34mg ，设左、右绳的张力分别为F 1和F 2，则由正交分解可得F 1cos 30°＋34mg sin 30°＝F 2cos 30°，F 1sin 30°＋34mg cos 30°＋F 2sin 30°＝mg ，解得F 1＝mg －√32mg, F 2＝mg －√34mg ，故C 正确，D 错误．答案：C例 解析：(a ，0)和(0，a )两点处的电荷量为q 的点电荷在P 点产生的电场强度的矢量和E ＝√2kq a 2，方向如图所示[由点(a ，a )指向点(0，2a )]，由在距P 点为√2a 的某点处放置的正点电荷Q 使得P 点电场强度为零可知，此正电荷位于(0，2a )点，且电荷量Q 满足kQ(√2a)2＝√2kq a 2，解得Q ＝2√2q ，B 正确．答案：B5．解析：分析小球受力如图所示，重力mg竖直向下，丝线拉力F T沿丝线方向向上，因为小球处于平衡状态，还应受水平向左的电场力F，小球带负电，所受电场力方向与场强方向相反，所以场强方向水平向右，小球在三个力作用下处于平衡状态，三个力的合力必为零，所以F＝mg tan 30°，又F＝Eq，则E＝mg tan30°q，代入数据得：E＝1×107N/C，故选项B正确．答案：B6．解析：根据题述可知P点的电场强度为零，根据点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知，＋Q1的电荷量一定大于－Q2的电荷量，A、B连线上其余各点电场强度都不为零，故B、C错误；由于＋Q1的电荷量大于－Q2的电荷量，可知P点右侧电场方向沿x轴正方向，故A正确；由于Q1>Q2，M点和P点关于O点对称，P点电场强度为零，由点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知，M点电场强度一定不为零，D错误．答案：A7．解析：根据几何关系得ab间、bc间、ac间的距离r＝√3R，根据库仑力的公式得a、b、c间的库仑力大小F＝k q2r2＝k q23R2，a受到的两个力夹角为120°，所以a受到的库仑力为F a＝F＝k q23R2，c受到的两个力夹角为60°，所以c受到的库仑力为F c＝√3F＝√3kq23R2，选项A错误，B正确；a、b在O点产生的场强大小相等，根据电场强度定义有E0＝k qR2，a、b带正电，故a在O点产生的场强方向是由a指向O，b在O点产生的场强方向是由b指向O，由矢量合成得a、b在O点产生的场强大小E＝k qR2，方向由O→c，选项C错误；同理c在O点产生的场强大小为E0＝k qR2，方向由O→c，运用矢量合成法则得a、b、c在O点产生的场强E′＝2k qR2，方向由O→c.选项D正确．答案：BD8．解析：O、M、N三点的电场强度方向相同，但大小不同，O点场强最大，E M＝E N<E O，同一电荷在三点所受的电场力大小不同，方向相同，故选项A、C错误，B正确；把另一电荷从M点静止释放，由于受到水平的电场力作用不会沿MON做往复运动，故选项D错误．答案：B9．解析：负电荷的电场线是指向负电荷的直线，故A错误；电场线只是形象地描述电场，没有电场线的地方，场强不一定为零，故B错误；电场线的疏密表示电场的强弱，E A ＞E B，F＝qE，所以F A＞F B，故C正确；负电荷在B点所受电场力的方向与B点的切线方向相反，故D错误．答案：C10．解析：如果小球带正电，带电球体带负电，带电球体的电荷较分散，在小球右侧空间中，电场线应该始终不可能有向左的分量，故小球应带负电，带电球体带正电，A错误；带电球体不能看成点电荷，所以A点的电势一定不为零，B错误；根据对称性可知，B、C 两点的电场强度大小相等，电势也相等，所以将带电粒子从B点移到C点电势能变化量为零，电场力做功也为零，C正确；A点在小球和带电球体的连线上，且二者带异种电荷，结合库仑定律分析可知，A点的电场强度大小大于B、C两点的电场强度，D错误．答案：C11。
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物理学科的规范包括三个方面：一是思维流程的规范，即审题的逻辑性和严密性；二是书写的规范，即文字和字母的工整；三是叙述的规范，主要是必要过程的叙述、遵循规律的叙述、假设物理量的叙述．
例
2 (多选)如图2，质量为m 、带电荷量为＋q
的小金属块A 以初速度v 0从光滑绝缘水平高台上飞出．已知在足够高的高台边缘右面空间中存在水平向左的匀强电场，场强大小E ＝3mg q
.则( )
图2
A ．金属块不一定会与高台边缘相碰
B ．金属块一定会与高台边缘相碰，相碰前金属块在做匀变速运动
C ．金属块运动过程中距高台边缘的最大水平距离为v 02
4g
D ．金属块运动过程的最小速度为
10v 0
10
解析 小金属块水平方向先向右做匀减速直线运动，然后向左做匀加速直线运动，故一定会与高台边缘相碰，故A 错误，B 正确；小金属块水平方向先向右做匀减速直线运动，加速度大小为3g ，根据速度位移关系公式，有：x m ＝v 022×3g ＝v 02
6g ，故C 错误；小金属块水平方向向
右做匀减速直线运动，分速度v x ＝v 0－3gt ； 竖直方向做自由落体运动，分速度v y ＝gt ； 合速度v ＝
v x 2＋v y 2＝
(v 0－3gt )2＋(gt )2＝
10g 2t 2－6gt v 0＋v 02，
根据二次函数知识，当t ＝3v 010g 时，有极小值10v 0
10
，故D 正确． 答案 BD
【点睛】 本题关键是将小金属块的运动沿着水平方向和竖直方向正交分解，然后根据分运动的位移公式和速度公式列式求解；对于D 选项，要求解出合速度的表达式，根据二次函数的知识求解极值．。